RU2140691C1 - Array of radiating elements - Google Patents

Array of radiating elements Download PDF

Info

Publication number
RU2140691C1
RU2140691C1 RU97111847A RU97111847A RU2140691C1 RU 2140691 C1 RU2140691 C1 RU 2140691C1 RU 97111847 A RU97111847 A RU 97111847A RU 97111847 A RU97111847 A RU 97111847A RU 2140691 C1 RU2140691 C1 RU 2140691C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiating elements
wall
radiating
common wall
elements
Prior art date
Application number
RU97111847A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Хенк Фишер
Бретелер Антониус Бернардус Мария Клейн
Original Assignee
Холландсе Сигнаалаппаратен Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Холландсе Сигнаалаппаратен Б.В. filed Critical Холландсе Сигнаалаппаратен Б.В.
Application granted granted Critical
Publication of RU2140691C1 publication Critical patent/RU2140691C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0087Apparatus or processes specially adapted for manufacturing antenna arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radiolocation. SUBSTANCE: invention refers to array of radiating elements used as module in phased array of radar. Radiating elements include waveguides of rectangular cross-section. They are arranged on common wall that forms common closing surface of each radiating element. Each radiating element has section preferably U-shaped in section. EFFECT: provision for rigidity of structure, manufacture of array with minimal number of technological operations. 8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к решеткам излучающих элементов, которые используются в качестве модуля в фазированных антеннах радаров, причем указанные излучающие элементы имеют форму прямоугольных в поперечном сечении, ограниченных стенками волноводов. The invention relates to arrays of radiating elements that are used as a module in phased radar antennas, said radiating elements having a rectangular shape in cross section bounded by the walls of the waveguides.

Такие решетки известны из Европейского патента EP-A-0 554378. B патенте описан антенный модуль для активной моноимпульсной фазированной антенной системы, содержащий корпус с четырьмя излучающими элементами в форме волноводов прямоугольного поперечного сечения. Путем соответствующей компоновки антенных модулей выполняют практически непрерывную антенную поверхность. Such arrays are known from European patent EP-A-0 554378. The patent describes an antenna module for an active monopulse phased antenna system comprising a housing with four radiating elements in the form of rectangular waveguides. By appropriately arranging the antenna modules, an almost continuous antenna surface is provided.

Целью данного изобретения является усовершенствование указанного патента путем повышения жесткости конструкции и уменьшения искажений. Другой целью является создание решетки, которая может быть изготовлена менее трудоемко и с меньшими издержками. Это достигается тем, что излучающие элементы в данной решетке расположены в основном параллельно на общей стенке, которая образует боковую стенку для каждого волновода. The aim of the present invention is to improve this patent by increasing the rigidity of the structure and reducing distortion. Another goal is to create a lattice that can be made less laborious and at lower cost. This is achieved by the fact that the radiating elements in this grating are located mainly parallel to the common wall, which forms a side wall for each waveguide.

Один из предпочтительных вариантов изобретения имеет ту особенность, что указанная стенка образует наиболее широкую стенку каждого излучающего элемента. One of the preferred variants of the invention has the feature that the specified wall forms the widest wall of each radiating element.

Если излучающие элементы имеют не квадратное поперечное сечение, а это есть общий случай, то излучающие элементы закрепляются на указанной стенке таким образом, чтобы самые широкие их стенки прилегали к упомянутой стенке, в результате чего последняя и образует широчайшую стенку каждого излучающего элемента. Благодаря этому экономится материл и обеспечивается жесткость конструкции. If the radiating elements have a non-square cross section, but this is a general case, then the radiating elements are fixed on the specified wall so that their widest walls are adjacent to the said wall, as a result of which the latter forms the widest wall of each radiating element. Thanks to this, material is saved and structural rigidity is ensured.

Другой предпочтительный вариант решетки характерен тем, что указанная стенка выполнена из листа. Такое выполнение дешево, технологично и обеспечивает хорошую сборку. Another preferred embodiment of the lattice is characterized in that said wall is made of sheet. This embodiment is cheap, technologically advanced and provides good assembly.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что по крайней мере часть излучающего элемента имеет П-образное сечение, причем эта часть закрепляется на указанной стенке основаниями своих вертикальных боковых стенок. Another preferred variant of the lattice is characterized in that at least a part of the radiating element has a U-shaped cross section, and this part is fixed to the indicated wall with the bases of its vertical side walls.

Такая конструкция дает целый ряд преимуществ. Во-первых, П-образную часть легко изготовить, во всяком случае легче, чем трубковидную. Например, можно для П-образной детали применить прокатку, в то время, как трубка может быть изготовлена только в результате гораздо более дорогого экструзионного процесса. Далее, П-образная в поперечном сечении часть может быть легко закреплена на стенке путем припаивания боковых стенок без выполнения дополнительных зазоров или выемок, которые отрицательно сказываются на электрических характеристиках антенны. Кроме того, использование П-образных секций в описанных конструкциях предпочтительнее трубчатых и с точки зрения механических свойств. В конструкции с применением П-образных в сечении секций излучающих элементов дополнительные преимущества извлекаются за счет использования указанной стенки в качестве боковой стенки излучающего элемента. В этом случае П-образная секция должна закрепляться на стенке по всей длине, без каких-либо воздушных зазоров. This design provides a number of advantages. Firstly, the U-shaped part is easy to manufacture, in any case easier than the tube-shaped part. For example, it is possible to apply rolling to a U-shaped part, while a tube can only be manufactured as a result of a much more expensive extrusion process. Further, the U-shaped part in the cross section can be easily fixed to the wall by soldering the side walls without additional gaps or recesses that adversely affect the electrical characteristics of the antenna. In addition, the use of U-shaped sections in the described structures is preferable to tubular ones in terms of mechanical properties. In the construction using U-shaped sections of the radiating elements in the section, additional advantages are obtained by using this wall as the side wall of the radiating element. In this case, the U-shaped section should be fixed on the wall along the entire length, without any air gaps.

Возможным вариантом является также выполнение щелей в стенке по всей длине секций для введения в них вертикальных боковых стенок этих секций. Такое выполнение значительно облегчает технологи. П-образные секции могут монтироваться в указанных щелях надежно, без опасности сдвига, и затем закрепляться пайкой. A possible option is also to create slots in the wall along the entire length of the sections for introducing into them the vertical side walls of these sections. This embodiment greatly facilitates the technology. U-shaped sections can be mounted in these slots reliably, without the danger of shear, and then fixed by soldering.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что по крайней мере один излучающий элемент по крайней мере в собранном состоянии имеет переходной элемент, который служит для в основном безрефлекционного подвода энергии излучения к указанному излучающему элементу. Another preferred embodiment of the grating is characterized by the fact that at least one radiating element, at least in the assembled state, has a transition element, which serves for a basically non-reflective supply of radiation energy to said radiating element.

Такой переходной элемент позволяет при минимуме потерь передачу энергии излучения, генерируемой в расположенном отдельно от антенны передатчике. Так как излучающие элементы расположены на очень небольшом расстоянии друг от друга, исключается, ввиду недостатка места, боковой подвод энергии к излучающим элементам. Поэтому остается только один путь подвода энергии - снизу, для чего указанные переходные элементы прекрасно приспособлены. Such a transition element allows, with a minimum of losses, the transfer of radiation energy generated in a transmitter located separately from the antenna. Since the radiating elements are located at a very small distance from each other, it is excluded, due to lack of space, the lateral supply of energy to the radiating elements. Therefore, there is only one way to supply energy - from below, for which these transition elements are perfectly adapted.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что по крайней мере один переходной элемент по крайней мере в собранном состоянии выполнен заодно со стенкой. Another preferred embodiment of the lattice is characterized in that at least one transition element, at least in the assembled state, is integral with the wall.

Это дает особые преимущества в технологии изготовления решетки. Стенка, например, выполненная из листа, первоначально оснащается переходными элементами, закрепляемыми, например, пайкой. После этого на ней закрепляются излучающие элементы. This gives particular advantages in the technology of manufacturing the grill. The wall, for example, made of sheet, is initially equipped with transition elements, fixed, for example, by soldering. After that, radiating elements are fixed on it.

Еще один особо предпочтительный вариант решетки характерен тем, что по крайней мере один переходной элемент выполняется заодно со стенкой. Another particularly preferred embodiment of the lattice is characterized in that at least one transition element is integral with the wall.

Поскольку установка переходных элементов на стенке - задача, требующая большой затраты времени, можно рекомендовать изготавливать переходные элементы заодно со стенкой. При этом экономится несколько технологических операций, что приводят к уменьшению производственных затрат. При использовании П-образных секций излучающих элементов в комбинации с переходными элементами удаляется материал стенки в местах крепления излучающих элементов. Затем при сборке секция устанавливается так, что она охватывает переходной элемент. Использование П-образных в сечении секций и переходных элементов, изготавливаемых за одну операцию вместе со стенкой, значительно упрощает технологию изготовления и позволяет создать легкую и весьма жесткую конструкцию. При использовании трубчатых секций установка переходных элементов в излучатели требует значительно большего времени, чем в описанном выше случае. Since the installation of transition elements on the wall is a time-consuming task, it can be recommended to produce transition elements along with the wall. At the same time, several technological operations are saved, which leads to a decrease in production costs. When using the U-shaped sections of the radiating elements in combination with the transition elements, the wall material is removed at the points of attachment of the radiating elements. Then, during assembly, the section is installed so that it covers the transition element. The use of U-shaped sections and transition elements made in one operation together with the wall in the section greatly simplifies the manufacturing technology and allows you to create a light and very rigid structure. When using tubular sections, the installation of transition elements in the emitters requires significantly longer time than in the case described above.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что стенка выполняется в комбинации с, по крайней мере, одним переходным элементом за по, крайней мере, одну операцию экструзии, во время которой образуется форма переходного элемента. Another preferred embodiment of the lattice is characterized in that the wall is carried out in combination with at least one transition element for at least one extrusion operation during which the shape of the transition element is formed.

При использовании листовой стенки появляется возможность за одну операцию экструзии изготовить стенку с заготовками всех переходных элементов. В процессе последующих механических операций, таких как фрезерование, сверление или протяжка, изготавливаются другие элементы, необходимые для надлежащего функционирования переходных элементов. Дополнительным преимуществом такой технологии является высокопрочная связь между переходным элементом и стенкой. When using a sheet wall, it becomes possible in one extrusion operation to produce a wall with blanks of all transition elements. In the subsequent mechanical operations, such as milling, drilling or broaching, other elements are made necessary for the transition elements to function properly. An additional advantage of this technology is the high-strength connection between the transition element and the wall.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что переходной элемент содержит проводник в основном лепестковой формы, который расположен в основном параллельно стенке, причем указанный проводник в определенной точке соединен со стенкой, а его остальная часть образует паз со стенкой. Такие переходные элементы обладают соответствующими электрическими характеристиками и прекрасно приспособлены для изготовления методом экструзии, особенно в комбинации со стенкой. Another preferred embodiment of the lattice is characterized by the fact that the transition element comprises a conductor of basically a petal shape, which is located mainly parallel to the wall, the conductor being connected at some point to the wall, and the rest of it forms a groove with the wall. Such transition elements have corresponding electrical characteristics and are perfectly adapted for extrusion, especially in combination with a wall.

Кроме того, лепестковый проводник на одном конце снабжен соединительным элементом для присоединения проводника, несущего энергию излучения. Такое выполнение дает возможность управлять индивидуально каждым излучающим элементом через индивидуальные подводящие проводники. In addition, the flap conductor at one end is provided with a connecting element for attaching a conductor carrying radiation energy. This embodiment makes it possible to individually control each radiating element through individual supply conductors.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что излучающие элементы расположены на обеих сторонах стенки. Таким образом, на одной стенке можно разместить максимальное количество излучающих элементов со всеми вытекающими отсюда преимуществами. В результате получается самая легкая и компактная конструкция, так как в этом случае необходимо наименьшее количество стенок для антенны. Another preferred embodiment of the grating is characterized in that the radiating elements are located on both sides of the wall. Thus, on the same wall you can place the maximum number of radiating elements with all the ensuing advantages. The result is the lightest and most compact design, since in this case the smallest number of walls for the antenna is needed.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что ряд излучающих элементов, расположенных на одной стороне стенки, смещен в поперечном направлении относительно ряда излучающих элементов, расположенного на другой стороне стенки. Такое выполнение обеспечивает большую жесткость конструкции при том же весе, при этом формирование луча значительно улучшается. Another preferred embodiment of the grating is characterized in that a series of radiating elements located on one side of the wall is offset in the transverse direction relative to a series of radiating elements located on the other side of the wall. This embodiment provides greater structural rigidity with the same weight, while the formation of the beam is significantly improved.

Еще один предпочтительный вариант решетки характерен тем, что ряд излучающих элементов, расположенный на одной стороне стенки, смещен относительно ряда излучающих элементов, расположенного на другой стороне стенки, причем величина этого смещения в основном равна половине расстояния между плоскостями симметрии двух соседних излучающих элементов, расположенных на одной из сторон стенки. При таком выполнении достигается оптимальная жесткость конструкции и создаются наилучшие условия для формирования луча. Another preferred embodiment of the grating is characterized by the fact that a number of radiating elements located on one side of the wall is offset from a number of radiating elements located on the other side of the wall, and this offset is basically equal to half the distance between the symmetry planes of two adjacent radiating elements located on one side of the wall. With this embodiment, optimal structural rigidity is achieved and the best conditions for beam formation are created.

Путем размещения на близком расстоянии нескольких описанных решеток можно построить почти непрерывную антенную поверхность. При этом фронтальную поверхность такой антенны может образовывать плоская диафрагма, закрепленная на концах указанных стенок. Применение такой диафрагмы, с одной стороны, существенно уменьшает взаимную интерференцию излучающих элементов, а, с другой стороны, значительно увеличивает жесткость конструкции. Эта диафрагма может быть выполнена из плоского листа, имеющего определенную проводимость. В местах прилегания концов излучающих элементов в диафрагме выполняются отверстия прямоугольные по форме, а по площади меньше площади поперечного сечения полостей излучающих элементов. С тыльной стороны антенны, в месте расположения переходных элементов может быть помещена задняя стенка, которая снабжена соответствующими присоединительными устройствами для подключения к переходному элементу. Указанная задняя стенка еще более улучшает жесткость конструкции. By placing at a close distance several of the described arrays, it is possible to build an almost continuous antenna surface. In this case, the frontal surface of such an antenna can form a flat diaphragm mounted at the ends of these walls. The use of such a diaphragm, on the one hand, significantly reduces the mutual interference of the radiating elements, and, on the other hand, significantly increases the rigidity of the structure. This diaphragm can be made of a flat sheet having a certain conductivity. In the contact areas of the ends of the radiating elements in the diaphragm, holes are made rectangular in shape and smaller in area than the cross-sectional area of the cavities of the radiating elements. On the back side of the antenna, at the location of the transition elements, a rear wall can be placed, which is equipped with appropriate connecting devices for connecting to the transition element. Said rear wall further improves structural rigidity.

Соответствующая данному изобретению решетка более детально описана ниже со ссылками на следующие чертежи. The grill of the invention is described in more detail below with reference to the following drawings.

На фиг. 1A представлена решетка излучающих элементов, выполненная в соответствии с данным изобретением и содержащая стенку в форме листа, на обеих сторонах которого укреплены излучающие элементы. In FIG. 1A, there is shown a grating of radiating elements made in accordance with the present invention and comprising a sheet-shaped wall on which sides of the radiating elements are mounted.

Фиг. 1B представляет сечение по А-А фиг. 1A. FIG. 1B is a section along aa of FIG. 1A.

На фиг. 2 представлено несколько решеток излучающих элементов по данному изобретению, установленных рядом и снабженных диафрагмой. In FIG. 2 shows several gratings of radiating elements according to this invention, mounted side by side and equipped with a diaphragm.

Фиг. 3 представляет П-образную часть излучающего элемента, которые образуют решетку согласно данному изобретению. FIG. 3 represents the U-shaped portion of the radiating element that form the grating of the present invention.

Фиг. 4 представляет стенку решетки излучающих элементов согласно данному изобретению. FIG. 4 represents a grating wall of radiating elements according to this invention.

Активная моноимпульсная радарная антенна состоит обычно из нескольких антенных модулей. Каждый антенный модуль имеет излучающий элемент, а все излучающие элементы совместно образуют антенную поверхность. Для получения приемлемого коэффициента "цена-качество" конструкция модуля должна быть хорошо продумана. An active monopulse radar antenna usually consists of several antenna modules. Each antenna module has a radiating element, and all radiating elements together form an antenna surface. To obtain an acceptable price-quality ratio, the module design must be well thought out.

Активная моноимпульсная фазированная радарная антенна содержит устройство, на котором антенные модули могли бы быть собраны. Должна иметься также распределительная сеть для снабжения энергией и передачи сигналов на радиочастотах. Далее, должны иметься суммирующие и дифференцирующие контуры для генерирования Σ, ΔB, ΔE выходных сигналов. An active monopulse phased radar antenna comprises a device on which the antenna modules could be assembled. There should also be a distribution network for supplying energy and transmitting signals at radio frequencies. Further, summing and differentiating circuits must be available to generate Σ, ΔB, ΔE output signals.

Поскольку антенна обычно устанавливается на вершине мачты судна, она должна иметь небольшую массу. Кроме того, легкая конструкция обычно дешевле конструкций тяжелых. При использовании металлических волноводов в качестве излучающих элементов фазированной антенны радара вопрос экономного использования материалов является весьма существенным. Since the antenna is usually mounted on top of the mast of the vessel, it should have a small mass. In addition, lightweight construction is usually cheaper than heavy construction. When using metal waveguides as radiating elements of a phased radar antenna, the issue of economical use of materials is very significant.

Фазированная антенна радара содержит множество излучающих элементов. Поэтому желательно, как можно более ограничить количество компонентов, приходящихся на каждый излучающий элемент. С точки зрения технологии производства следует обеспечить наибольшую простоту компонентов излучающего элемента. Кроме того, как можно больше компонентов должны изготавливаться за минимальное количество технологических операций. A phased radar antenna contains many radiating elements. Therefore, it is desirable to limit the number of components per radiation element as much as possible. From the point of view of production technology, the greatest simplicity of the components of the radiating element should be ensured. In addition, as many components as possible should be manufactured for a minimum number of technological operations.

Ограниченное количество компонентов также целесообразно с точки зрения сборки. Конструкция антенны должна предусматривать минимум операций сборки. A limited number of components is also advisable in terms of assembly. The antenna design should provide for a minimum of assembly operations.

Для того, чтобы обеспечить высокую точность формирования радарного луча, важно, чтобы излучающие элементы располагались с большой точностью на равных расстояниях друг от друга, причем это расположение должно быть независимо от воздействия внешних сил. Отсюда следует, что конструкция антенны должна быть жесткой. In order to ensure high accuracy of the formation of the radar beam, it is important that the radiating elements are located with great accuracy at equal distances from each other, and this location should be independent of external forces. It follows that the antenna design must be rigid.

Решетка излучающих элементов, соответствующих данному изобретению, используемая в качестве модуля фазированной антенны, создавалась с целью удовлетворить всем приведенным выше требованиям. The array of radiating elements in accordance with this invention, used as a module of a phased antenna, was created in order to satisfy all the above requirements.

На фиг. 1A представлен вид на тыльную часть решетки излучающих элементов 1, выполненную согласно данному изобретению. Решетка состоит из стенки 2, выполненной из листа. На обеих сторонах стенки 2 закреплены излучающие элементы. Именно с тыльной стороны к излучающим элементам подводится энергия излучения от не показанного на фиг приемо-передающего элемента. Излучающий элемент состоит из П-образной в сечении части 3, которая образована перемычкой 4 и двумя боковыми стенками 5. Последние присоединены своими основаниями 6 к стенке 2. In FIG. 1A is a view of the back of the array of radiating elements 1 made in accordance with this invention. The lattice consists of a wall 2 made of a sheet. On both sides of the wall 2, radiating elements are fixed. It is from the back that the radiation energy is supplied to the radiating elements from a transceiver element not shown in FIG. The radiating element consists of a U-shaped section 3, which is formed by a jumper 4 and two side walls 5. The latter are connected by their bases 6 to the wall 2.

Таким образом, стенка 2 образует четвертую сторону всех излучающих элементов. Излучающие элементы расположены в основном параллельно на стенке 2. Если это необходимо, излучающие элементы могут выступать за стенку 2 на передней стороне решетки. Путем закрепления П-образных частей излучающих элементов на стенке 2 получают жесткую малодеформируемую конструкцию, что позволяет формировать радиолуч с высокой точностью. Определенные преимущества вытекают также из того, что стенка 2 образует одну из боковых поверхностей излучающего элемента. Чтобы эти преимущества реализовать, стенка 2 должна обладать проводимостью. Дополнительным преимуществом является то, что стенка 2 образует механическую связь между излучающими элементами. Thus, wall 2 forms the fourth side of all radiating elements. The radiating elements are located mainly parallel to the wall 2. If necessary, the radiating elements can protrude beyond the wall 2 on the front side of the grating. By fixing the U-shaped parts of the radiating elements on the wall 2, a rigid low deformable structure is obtained, which allows the formation of a radio beam with high accuracy. Certain advantages also arise from the fact that the wall 2 forms one of the side surfaces of the radiating element. In order to realize these advantages, wall 2 must have conductivity. An additional advantage is that the wall 2 forms a mechanical connection between the radiating elements.

Связь между П-образными частями 3 излучающих элементов и стенкой 2 может быть осуществлена с помощью пайки, причем паяные соединения занимают в основном всю длину оснований 6. The connection between the U-shaped parts 3 of the radiating elements and the wall 2 can be carried out by soldering, and soldered joints occupy mainly the entire length of the bases 6.

В рассматриваемом варианте изобретения боковые стенки 5 короче перемычки 4. Ширина перемычки 4 не должна превышать λ/2, чтобы исключить работу излучающих элементов в режиме запирания. В конструкции, показанной на чертеже, стенка 2 представляет наиболее широкую боковую стенку излучающего элемента, хотя она может образовывать и наиболее узкую стенку. На стенке 2 закрепляется также переходной элемент 7. In the considered embodiment of the invention, the side walls 5 are shorter than the jumper 4. The width of the jumper 4 should not exceed λ / 2 in order to exclude the operation of the radiating elements in the locking mode. In the structure shown in the drawing, wall 2 represents the widest side wall of the radiating element, although it can also form the narrowest wall. On the wall 2 is also fixed transition element 7.

На фиг. 1B представлено сечение по А-А фиг. 1A. Из этого чертежа следует, что переходный элемент 7 содержит лепесток 8, который со стенкой образует паз 9. Лепесток 8 через промежуточную часть 10 механически и электрически соединен со стенкой 2. Лепесток 8 имеет соединительное гнездо 11, в которое входит штырь 12 линии связи, по которой к переходному элементу 7 подводится высокочастотная энергия. Таким образом, элемент 7 обеспечивает безрефлекционное соединение для подвода к излучающему элементу 1 энергии, преобразующейся в энергию излучения. In FIG. 1B is a section along aa of FIG. 1A. From this drawing it follows that the transition element 7 contains a lobe 8, which forms a groove with the wall 9. The petal 8 is mechanically and electrically connected to the wall 2 through the intermediate part 10. The petal 8 has a connecting socket 11, into which the communication line pin 12 enters, which high-frequency energy is supplied to the transition element 7. Thus, the element 7 provides a non-reflective connection for supplying to the radiating element 1 energy converted to radiation energy.

На фиг. 1B, кроме того, показана задняя стенка 13, снабженная штырями 12, которые одними концами введены в соединительные гнезда 11 лепестков 8 переходных элементов 7. К другим концам штырей 12 присоединен приемо-передающий модуль. Задняя стенка 13 может иметь не показанные на фиг. короткие выступы, размеры которых должны в точности соответствовать внутренним полостям излучающих элементов. Таким образом, с помощью этих штырей решетка излучающих элементов может устанавливаться на задней стенке 13 перед окончательной сборкой. In FIG. 1B, a back wall 13 is shown, provided with pins 12, which are inserted at one end into the connecting sockets 11 of the petals 8 of the adapter elements 7. A transceiver module is connected to the other ends of the pins 12. The rear wall 13 may have not shown in FIG. short protrusions, the dimensions of which must exactly match the internal cavities of the radiating elements. Thus, using these pins, the grating of the radiating elements can be mounted on the rear wall 13 before final assembly.

В показанном на чертеже варианте изобретения переходной элемент 7 изготовлен так, что он представляет единое целое со стенкой 2. Переходные элементы 7 могут быть выполнены методом экструзии, что позволяет получить профиль переходного элемента 7 за одну операцию. Впоследствии необходимое снятие материала может быть сделано фрезерованием в местах крепления оснований 6 излучающих элементов 3 к стенке. При этом можно обеспечить равенство ширины промежуточной части 10 и перемычки 4 с тем, чтобы элементы 3 могли бы припаиваться без изменения заданного положения. Возможен также вариант, в котором промежуточная часть 10 имеет меньшую ширину, чем внутренняя часть перемычки 4. При этом, например, фрезерованием выполняются щели в стенке 2 в местах крепления оснований 6 излучающих элементов. После выполнения щелей в них с минимальным зазором вводятся основания 6. Очевидно, что возможные оптимальные варианты предварительного крепления излучающих элементов не исчерпываются рассмотренными выше. Для этой цели могут, например, использоваться съемные дистанционирующие зажимы. Однако все возможные варианты здесь не рассматриваются. Самым оптимальным и в тоже время сберегающим и эффективным способом предварительного крепления является использование описанных щелей. Переходные элементы могут также быть выполнены методом металлообработки из более массивной заготовки. In the embodiment of the invention shown, the transition element 7 is made so that it is integral with the wall 2. The transition elements 7 can be extruded, which allows to obtain the profile of the transition element 7 in one operation. Subsequently, the necessary removal of the material can be done by milling at the points of attachment of the bases 6 of the radiating elements 3 to the wall. In this case, it is possible to ensure that the width of the intermediate part 10 and the jumper 4 are equal so that the elements 3 can be soldered without changing the set position. A variant is also possible in which the intermediate part 10 has a smaller width than the inner part of the jumper 4. In this case, for example, by milling, slots are made in the wall 2 at the points of attachment of the bases 6 of the radiating elements. After making slots, bases 6 are introduced into them with a minimum gap. Obviously, the possible optimal options for pre-mounting the radiating elements are not limited to those discussed above. For this purpose, for example, removable distance clamps can be used. However, all possible options are not considered here. The most optimal and at the same time saving and effective method of preliminary fastening is the use of the described slots. Transition elements can also be made by metal working from a more massive workpiece.

Излучающие элементы, переходные элементы, стенку предпочтительно изготавливать из одного и того же материала, например алюминия. Radiating elements, transition elements, a wall is preferably made of the same material, for example aluminum.

При креплении излучающих элементов на обеих сторонах стенки 2 эти элементы на одной стороне лучше располагать в шахматном порядке относительно излучающих элементов на другой стороне со сдвигом, обозначенным a2 на фиг. 1A, причем этот сдвиг в основном равен половине расстояния a1 /см. фиг. 1A/ между плоскостями симметрии двух соседних излучающих элементов. Такое выполнение удобно как с точки зрения технологии изготовления антенны, так и с точки зрения ее механической жесткости. When fixing the radiating elements on both sides of the wall 2, these elements on one side are better staggered relative to the radiating elements on the other side with a shift indicated by a2 in FIG. 1A, moreover, this shift is basically equal to half the distance a1 / cm. FIG. 1A / between the planes of symmetry of two adjacent radiating elements. Such an embodiment is convenient both in terms of antenna manufacturing technology and in terms of its mechanical rigidity.

На фиг. 2 показано, как решетки 1 излучающих элементов могут быть собраны в единую трехмерную конструкцию антенны. Основание решетки закреплено на задней стенке 13. Последняя имеет отверстия 14, через которые пропущены провода связи, не показанные на чертеже. Эти провода присоединены к соответствующим переходным элементам 7, которые не видны на фиг. 2. Излучающие элементы 1 расположены на обеих сторонах стенки 2. Диафрагма 15 укреплена на передних концах излучающих элементов и служит для уменьшения взаимной интерференции излучающих элементов и для увеличения механической жесткости конструкции в целом. Отверстия в диафрагме меньше, чем соответствующие сечения полостей излучающих элементов. Диафрагма может быть закреплена с помощью пайки. In FIG. 2 shows how the gratings 1 of the radiating elements can be assembled into a single three-dimensional antenna structure. The base of the lattice is fixed to the rear wall 13. The latter has holes 14 through which communication wires, not shown in the drawing, are passed. These wires are connected to respective transition elements 7, which are not visible in FIG. 2. The radiating elements 1 are located on both sides of the wall 2. The diaphragm 15 is mounted on the front ends of the radiating elements and serves to reduce mutual interference of the radiating elements and to increase the mechanical rigidity of the structure as a whole. The holes in the diaphragm are smaller than the corresponding sections of the cavities of the radiating elements. The diaphragm can be fixed by soldering.

На фиг. 3 показана П-образная в поперечном сечении деталь, которая в данном варианте служит излучающим элементом. Позиции на этой фиг те же, что на предыдущих чертежах. П-образная в сечении деталь может быть изготовлена прокатом или экструзией. Ее боковые стенки у оснований утолщены в той мере, в какой это облегчает закрепление детали. In FIG. 3 shows a U-shaped cross-sectional detail, which in this embodiment serves as a radiating element. The positions in this FIG are the same as in the previous drawings. A U-shaped section may be rolled or extruded. Its side walls at the bases are thickened to the extent that it facilitates the fastening of the part.

На фиг. 4 представлена стенка 2, которая содержит определенное количество переходных элементов 7. Здесь позиции также соответствуют позициями на других чертежах. Переходные элементы 7 изготовлены заодно со стенкой 2 в процессе экструзии, когда на поверхности стенки образуют единый профиль переходных элементов. В местах расположения оснований 6 излучающих элементов путем фрезерования выполняют выемки 16. Если это необходимо, переходные элементы могут быть изготовлены отдельно, а затем закреплены на стенке 2, например пайкой. Однако эта технология сложнее и поглощает больше времени, чем описанная выше. Другое решение - это выполнение элементов 7 фрезерованием из утолщения на стенке 2. Эта технология требует больше времени, чем экструзия плюс фрезерование, но менее продолжительна, чем отдельное изготовление переходных элементов и последующее их закрепление. In FIG. 4 shows a wall 2, which contains a certain number of transition elements 7. Here, the positions also correspond to the positions in other drawings. The transition elements 7 are made integral with the wall 2 during the extrusion process, when on the wall surface they form a single profile of the transition elements. In the locations of the bases 6 of the radiating elements, recesses are performed by milling 16. If necessary, the transition elements can be manufactured separately and then fixed to the wall 2, for example, by soldering. However, this technology is more complex and absorbs more time than described above. Another solution is the execution of elements 7 by milling from a thickening on the wall 2. This technology requires more time than extrusion plus milling, but is shorter than a separate production of transition elements and their subsequent fixing.

Claims (9)

1. Линейная решетка прямоугольных волноводных излучателей для использования в качестве модуля в двухмерной фазированной антенной решетке, в которой каждый излучающий элемент содержит волновод, причем излучающие элементы установлены в основном параллельно, с тыльной стороны каждый излучающий элемент сообщен с источником энергии излучения, а на внешних концах излучающих элементов установлена диафрагма, отличающаяся тем, что каждый излучающий элемент имеет, по крайней мере, на некотором участке по длине часть П-образного поперечного сечения, которая закреплена на стенке, общей для всех излучающих элементов основаниями боковых стенок. 1. A linear array of rectangular waveguide emitters for use as a module in a two-dimensional phased antenna array in which each radiating element comprises a waveguide, the radiating elements being mounted mainly in parallel, on the back side each radiating element is in communication with the radiation energy source, and at the outer ends a diaphragm is installed in the radiating elements, characterized in that each radiating element has, at least in a certain section along the length, a part of the U-shaped cross section a joint that is mounted on a wall common to all radiating elements with the bases of the side walls. 2. Линейная решетка по п.1, отличающаяся тем, что в каждом излучающем элементе помещен переходной элемент, выполненный заодно с общей стенкой и подключенный к источнику энергии излучения. 2. The linear lattice according to claim 1, characterized in that in each radiating element is placed a transition element made integral with a common wall and connected to a radiation energy source. 3. Линейная решетка по п.2, отличающаяся тем, что она содержит заднюю стенку, установленную со стороны тыльных концов излучающих элементов и имеющую отверстия, через которые пропущены штыри, связанные с переходными элементами. 3. The linear lattice according to claim 2, characterized in that it comprises a rear wall mounted on the back of the radiating elements and having holes through which pins are connected associated with the transition elements. 4. Линейная решетка по п.2, отличающаяся тем, что переходный элемент содержит лепесток, образующий с общей стенкой паз. 4. The linear lattice according to claim 2, characterized in that the transition element contains a petal forming a groove with a common wall. 5. Линейная решетка по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что общая стенка имеет щели, в которые заведены основания боковых стенок П-образных частей излучающих элементов. 5. The linear lattice according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the common wall has slots in which the bases of the side walls of the U-shaped parts of the radiating elements are inserted. 6. Линейная решетка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что основания боковых стенок П-образной части излучающих элементов прикреплены к общей стенке пайкой. 6. The linear grid according to claim 1 or 2, characterized in that the base of the side walls of the U-shaped part of the radiating elements are attached to the common wall by soldering. 7. Линейная решетка по любому из вышеприведенных пунктов, отличающаяся тем, что излучающие элементы расположены на обеих сторонах общей стенки. 7. The linear array according to any one of the above paragraphs, characterized in that the radiating elements are located on both sides of the common wall. 8. Линейная решетка по п.7, отличающаяся тем, что ряд излучающих элементов, расположенных на одной стороне общей стенки, сдвинут в поперечном направлении относительно ряда излучающих элементов, расположенных на другой стороне общей стенки. 8. The linear array according to claim 7, characterized in that the series of radiating elements located on one side of the common wall is shifted in the transverse direction relative to the series of radiating elements located on the other side of the common wall. 9. Линейная решетка по п.8, отличающаяся тем, что сдвиг ряда излучающих элементов, расположенных на одной стороне стенки относительно ряда излучающих элементов, расположенных на другой стороне общей стенки, равен в основном половине расстояния между плоскостями симметрии двух соседних излучающих элементов на одной из сторон общей стенки. 9. The linear lattice of claim 8, characterized in that the shift of a number of radiating elements located on one side of the wall relative to a number of radiating elements located on the other side of the common wall is basically half the distance between the symmetry planes of two adjacent radiating elements on one of sides of the common wall.
RU97111847A 1994-12-23 1995-12-19 Array of radiating elements RU2140691C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9402195 1994-12-23
NL9402195A NL9402195A (en) 1994-12-23 1994-12-23 Array of radiation elements.
PCT/EP1995/005146 WO1996020515A1 (en) 1994-12-23 1995-12-19 Array of radiating elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2140691C1 true RU2140691C1 (en) 1999-10-27

Family

ID=19865062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97111847A RU2140691C1 (en) 1994-12-23 1995-12-19 Array of radiating elements

Country Status (13)

Country Link
US (1) US6115002A (en)
EP (1) EP0799507B1 (en)
JP (1) JP3483149B2 (en)
KR (1) KR980701140A (en)
CN (1) CN1094666C (en)
AU (1) AU699645B2 (en)
BR (1) BR9510494A (en)
DE (1) DE69520957T2 (en)
NL (1) NL9402195A (en)
NO (1) NO320845B1 (en)
RU (1) RU2140691C1 (en)
TR (1) TR199501626A1 (en)
WO (1) WO1996020515A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4081046B2 (en) * 2003-09-05 2008-04-23 松下電器産業株式会社 Broadcast receiving antenna and television broadcast receiver
US6995726B1 (en) * 2004-07-15 2006-02-07 Rockwell Collins Split waveguide phased array antenna with integrated bias assembly
US8098207B1 (en) * 2008-09-16 2012-01-17 Rockwell Collins, Inc. Electronically scanned antenna
US9368878B2 (en) * 2009-05-23 2016-06-14 Pyras Technology Inc. Ridge waveguide slot array for broadband application
ES2835266T3 (en) * 2015-02-11 2021-06-22 Fincantieri Spa Radiant waveguide element and procedure for doing the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1291750A (en) * 1961-03-17 1962-04-27 Csf Flat antenna for single pulse radar
US3523297A (en) * 1968-12-20 1970-08-04 Hughes Aircraft Co Dual frequency antenna
FR2255715B1 (en) * 1973-12-21 1978-11-10 Thomson Csf
US4255752A (en) * 1978-09-13 1981-03-10 International Telephone And Telegraph Corporation Lightweight composite slotted-waveguide antenna and method of manufacture
US4862186A (en) * 1986-11-12 1989-08-29 Hughes Aircraft Company Microwave antenna array waveguide assembly
FR2657729B1 (en) * 1990-01-29 1992-06-12 Alcatel Espace ANTENNA IN SLOTTED WAVEGUIDES, ESPECIALLY FOR SPACE RADARS.
NL9101979A (en) * 1991-11-27 1993-06-16 Hollandse Signaalapparaten Bv PHASED ARRAY ANTENNA MODULE.
EP0569016B1 (en) * 1992-05-07 1996-09-25 Hughes Aircraft Company Molded plastic microwave antenna
US5579020A (en) * 1993-09-27 1996-11-26 Sensis Corporation Lightweight edge-slotted waveguide antenna structure

Also Published As

Publication number Publication date
AU4389996A (en) 1996-07-19
CN1094666C (en) 2002-11-20
EP0799507B1 (en) 2001-05-16
NL9402195A (en) 1996-08-01
AU699645B2 (en) 1998-12-10
KR980701140A (en) 1998-04-30
BR9510494A (en) 1998-01-13
WO1996020515A1 (en) 1996-07-04
JP3483149B2 (en) 2004-01-06
TR199501626A1 (en) 1996-10-21
NO320845B1 (en) 2006-02-06
DE69520957T2 (en) 2001-11-08
NO972711D0 (en) 1997-06-12
CN1170477A (en) 1998-01-14
DE69520957D1 (en) 2001-06-21
JPH10511519A (en) 1998-11-04
US6115002A (en) 2000-09-05
EP0799507A1 (en) 1997-10-08
NO972711L (en) 1997-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9136605B2 (en) Antenna device
US10790592B2 (en) Low-profile CTS flat-plate array antenna
DE4307009C2 (en) Reflector radar antenna device
US10784579B2 (en) Ultra-wideband CTS flat-plate array antenna
US4742355A (en) Serpentine feeds and method of making same
JP3943140B2 (en) Equipment in antenna units
CA2034158C (en) Array antenna with slot radiators offset by inclination
JPH036106A (en) Multiple band grid focus plane array antenna
US20020149531A1 (en) Waveguide slot array capable of radiating shaped beams
ITRM940306A1 (en) REFLECTOR OR LENS ANTENNA, SHAPED BANDS OR BEAM SCANNING
RU2140691C1 (en) Array of radiating elements
CN110867643A (en) Wide beam antenna, antenna array and radar applying antenna array
JP2000236213A5 (en)
CN210468133U (en) 5G array antenna
CN109994840B (en) Brick-type arranged strip line feed frequency scanning antenna array
CN108539414B (en) Compact-structure light high-efficiency slot antenna and antenna array
CN114069255A (en) All-metal ultra-wideband CTS antenna
CA2206416C (en) Array of radiating elements
Bonnedal et al. A dual beam slotted waveguide array antenna for SAR applications
CN109672026A (en) A kind of broadband millimeter-wave wave guide slot array antenna that modularization is integrated
EP2757635A1 (en) Low profile antenna
US5049893A (en) Microwave energy distributor capable of radiating directly
CN113871858B (en) Ridge waveguide antenna subarray with expandable array and array
JPS6242524B2 (en)
RU2070759C1 (en) Center-fed phased antenna array